Polimorfismo de modelos: entendendo a covariância

Ao lidar com modelos, é importante abordar o tópico do polimorfismo. A investigação envolve uma estrutura de classes e um construtor que emprega um modelo. No entanto, ao tentar chamar o construtor usando uma instância de classe de modelo, ocorre um erro. Isso levanta a questão: os modelos não são polimórficos?

Invariância de modelos

Contrário à natureza da herança na programação orientada a objetos, os modelos não exibem polimorfismo. Isso significa que se a classe B herda da classe A, não há relacionamento inerente entre a classe de modelo T e T. Isso é conhecido como invariância de modelo.

Motivo para não covariância

A invariância de modelo existe para preservar a segurança do tipo. Se os modelos fossem covariantes, um parâmetro de tipo em uma classe pai poderia ser substituído por um parâmetro de tipo em uma classe filha. Isso levaria a possíveis problemas de incompatibilidade de tipo, conforme demonstrado no exemplo a seguir:

struct Fruit {};
struct Apple : public Fruit {};
struct Orange : public Fruit {};

// Instantiate a vector using a specific type parameter
vector apple_vec;

// If templates were covariant, the following would be legal
vector &fruit_vec = apple_vec;

// Push an element of a different type
fruit_vec.push_back(Orange()); // Invalid operation!

Neste exemplo, adicionar uma laranja a um vetor destinado a maçãs viola a segurança de tipo.

Resolvendo o problema

Para Para resolver o problema original, o construtor pode empregar uma asserção estática para verificar se o parâmetro do modelo é do mesmo tipo que a interface esperada. Outra solução envolve o uso de recursos de linguagem como curingas limitados ou restrições de Java ou C#, respectivamente.

Conclusão

Modelos em C não exibem polimorfismo, garantindo segurança de tipo. Ao trabalhar com modelos, é crucial estar ciente dessa limitação e empregar técnicas como asserções estáticas ou recursos específicos da linguagem para lidar com cenários de herança de maneira eficaz.